1、第二篇第二篇 昆虫的生物学昆虫的生物学Insect biologyInsect biology 研究昆虫生命活动的一门科学，即研究昆研究昆虫生命活动的一门科学，即研究昆虫个体发育史和年生活史，包括生殖、胚虫个体发育史和年生活史，包括生殖、胚胎发育、胚后发育到成虫各个时期的生命胎发育、胚后发育到成虫各个时期的生命活动特征以及昆虫在一年中的发生经过或活动特征以及昆虫在一年中的发生经过或特点。特点。第一节第一节 昆虫的性别昆虫的性别 雌性雌性(female)(female)雄性雄性(male)(male)雌雄同体雌雄同体(hermaphrodite)(hermaphrodite)第五章第五章 昆虫的
2、生殖方式昆虫的生殖方式 两性生殖两性生殖sexual reproductionsexual reproduction 特点：特点：须经过两性雌、雄个体交配，由精子和卵子受精须经过两性雌、雄个体交配，由精子和卵子受精结合形成合子，合子经过胚胎发育，才可产生新个体。结合形成合子，合子经过胚胎发育，才可产生新个体。注意：受精和授精注意：受精和授精是两个不同的概念。是两个不同的概念。受精是指精子和卵子结合形成合子；受精是指精子和卵子结合形成合子；授精是指雄虫把精子授入雌体内，但有无结合不一定，授精是指雄虫把精子授入雌体内，但有无结合不一定，即有授精不一定有受精。即有授精不一定有受精。第二节第二节 昆虫
3、的生殖方式昆虫的生殖方式家家 蝇蝇豆娘豆娘盗盗 虻虻鹿蛾鹿蛾孤雌生殖孤雌生殖parthenogenesisparthenogenesis 孤雌生殖也称单性生殖。孤雌生殖也称单性生殖。特点：特点：雌、雄个体可不经交配，或有雌、雄个体可不经交配，或有的有交配，但卵不经受精也可发育成的有交配，但卵不经受精也可发育成新个体。新个体。孤雌生殖的类型孤雌生殖的类型 按出现的频率可分为按出现的频率可分为3 3种类型种类型 偶发性孤雌生殖（兼性孤雌生殖）偶发性孤雌生殖（兼性孤雌生殖）经常性孤雌生殖（永久性孤雌生殖）经常性孤雌生殖（永久性孤雌生殖）周期性孤雌生殖周期性孤雌生殖 偶发性孤雌生殖偶发性孤雌生殖 某些
4、昆虫在正常情况下行两性生殖，但雌成虫偶尔会某些昆虫在正常情况下行两性生殖，但雌成虫偶尔会产出未受精卵也能发育成新个体的现象。产出未受精卵也能发育成新个体的现象。如家蚕、一些毒蛾和枯叶蛾等。如家蚕、一些毒蛾和枯叶蛾等。家蚕经常性孤雌生殖经常性孤雌生殖 特点：雌成虫产下的卵有受精卵和未受精卵，前者发特点：雌成虫产下的卵有受精卵和未受精卵，前者发育成雌虫，后者发育成雄虫。育成雌虫，后者发育成雄虫。在一些昆虫中经常出现，如在一些昆虫中经常出现，如膜翅目蜜蜂总科和小蜂总膜翅目蜜蜂总科和小蜂总科；竹节虫、粉虱、蓟马、蓑蛾等科；竹节虫、粉虱、蓟马、蓑蛾等在自然情况下雄虫在自然情况下雄虫少见，甚至尚未发现，几
5、乎都行孤雌生殖。少见，甚至尚未发现，几乎都行孤雌生殖。粉虱粉虱蓑蛾蓑蛾周期性孤雌生殖周期性孤雌生殖 特点：两性生殖和孤雌生殖交替进行来繁殖后代，即特点：两性生殖和孤雌生殖交替进行来繁殖后代，即通常进行通常进行1 1次或多次孤雌生殖后，再进行次或多次孤雌生殖后，再进行1 1次两性生殖，次两性生殖，又称异态交替或又称异态交替或世代交替世代交替 alteration of alteration of generationgeneration 。如如半半翅目的蚜虫及膜翅目瘿蜂科的一些种类。翅目的蚜虫及膜翅目瘿蜂科的一些种类。蚜虫在南方未见雄蚜，都行孤雌生殖；在北方行周期蚜虫在南方未见雄蚜，都行孤雌生殖
6、；在北方行周期性孤雌生殖，春天到秋末，无雄蚜，行孤雌生殖性孤雌生殖，春天到秋末，无雄蚜，行孤雌生殖1010多多代，秋末冬初出现雌、雄个体，交配产卵越冬。代，秋末冬初出现雌、雄个体，交配产卵越冬。蚜虫孤雌生殖蚜虫孤雌生殖孤雌生殖产生的后代孤雌生殖产生的后代 产雌孤雌生殖：产雌孤雌生殖：后代是雌性，如蚜虫。后代是雌性，如蚜虫。产雄孤雌生殖：产雄孤雌生殖：后代是雄性，如小蜂、后代是雄性，如小蜂、蜜蜂等。蜜蜂等。产雌雄孤雌生殖：产雌雄孤雌生殖：后代有雌、有雄性个后代有雌、有雄性个体。如有些寄生蜂。体。如有些寄生蜂。孤雌生殖的意义孤雌生殖的意义 具有重要生态学意义。具有重要生态学意义。孤雌生殖是昆虫孤雌
7、生殖是昆虫对恶劣环境和对恶劣环境和扩大分布扩大分布的一种有利适应。的一种有利适应。只要有少数个体存活，即可大只要有少数个体存活，即可大量繁殖，保留种群。量繁殖，保留种群。或被偶然带到新地区，有可能或被偶然带到新地区，有可能在该区繁殖蔓延。在该区繁殖蔓延。多胚生殖 多胚生殖是指产多胚生殖是指产1 1粒卵就可产生粒卵就可产生2 2个或多个的个体个或多个的个体的生殖方式。的生殖方式。多见于膜翅目的一些寄生蜂类，如多胚跳小蜂。多见于膜翅目的一些寄生蜂类，如多胚跳小蜂。银纹夜蛾多胚跳小蜂银纹夜蛾多胚跳小蜂幼体生殖幼体生殖 少数昆虫在幼虫期就能进行生殖，称幼体生殖，少数昆虫在幼虫期就能进行生殖，称幼体生殖
8、，是孤雌生殖的一种。是孤雌生殖的一种。幼体取食母体，待母体组幼体取食母体，待母体组织消耗殆尽后破母体而出。织消耗殆尽后破母体而出。如一些如一些瘿蚊、摇蚊、蕈蚊瘿蚊、摇蚊、蕈蚊等。等。胎胎 生生 多数昆虫为卵生，卵经胚胎发育，孵化出幼体，多数昆虫为卵生，卵经胚胎发育，孵化出幼体，胚胎发育所需营养由母体供给。胚胎发育所需营养由母体供给。胎生也是昆虫纲较常见的一种生殖方式，特别是胎生也是昆虫纲较常见的一种生殖方式，特别是在进化程度较高的在进化程度较高的双翅目较为普遍双翅目较为普遍。胎生是指胚胎发育在母体内完成，由母体产出的胎生是指胚胎发育在母体内完成，由母体产出的是幼体而不是卵。是幼体而不是卵。不全
9、变态昆虫胎生而出的幼体称若虫，全变态昆不全变态昆虫胎生而出的幼体称若虫，全变态昆虫胎生而出的幼体称幼虫。虫胎生而出的幼体称幼虫。胎生的类型胎生的类型 根据幼虫离开母体前的营养方式，根据幼虫离开母体前的营养方式，又可分为又可分为4 4类。类。卵胎生卵胎生 血腔胎生血腔胎生 腺养胎生腺养胎生 伪胎盘胎生伪胎盘胎生卵胎生卵胎生 卵胎生：卵在母体孵化为幼卵胎生：卵在母体孵化为幼体后才被产出体外，体后才被产出体外，胚胎发胚胎发育所需养分全部由卵供给。育所需养分全部由卵供给。从营养源看，与卵生相同。从营养源看，与卵生相同。如双翅目寄蝇和麻蝇的一些如双翅目寄蝇和麻蝇的一些种类。种类。棕尾别麻蝇棕尾别麻蝇 腺
10、养胎生腺养胎生 胚胎发育的养分由卵供给，但幼体在母体内孵胚胎发育的养分由卵供给，但幼体在母体内孵化后并不马上产出，而是寄居在由阴道膨大而化后并不马上产出，而是寄居在由阴道膨大而成的成的“子宫子宫”内，由母体附腺供应营养，内，由母体附腺供应营养，幼虫幼虫接近成熟要化蛹时才产出，不久即化蛹。接近成熟要化蛹时才产出，不久即化蛹。如某如某些蝇类些蝇类蛛蝇、舌蝇、虱蝇等。蛛蝇、舌蝇、虱蝇等。舌舌蝇蝇血腔胎生血腔胎生血腔胎生：胚胎直接利用血淋巴中的营血腔胎生：胚胎直接利用血淋巴中的营养物质发育的胎生方式。养物质发育的胎生方式。如捻翅虫及行幼体生殖的瘿蚊科昆虫。如捻翅虫及行幼体生殖的瘿蚊科昆虫。伪胎盘胎生伪
11、胎盘胎生 是指一些昆虫的卵无卵黄和卵壳，胚胎发是指一些昆虫的卵无卵黄和卵壳，胚胎发育所需的养分完全靠一种称为伪胎盘的构育所需的养分完全靠一种称为伪胎盘的构造从母体内吸取。如蚜虫、啮虫等。造从母体内吸取。如蚜虫、啮虫等。第六章第六章 昆虫的卵和胚胎发育昆虫的卵和胚胎发育第一节第一节 卵卵eggegg，ovumovum一、卵的基本构造一、卵的基本构造 昆虫发育史的第一个昆虫发育史的第一个虫态。虫态。一个大型细胞，一个大型细胞，外包外包一层起保护作用的卵一层起保护作用的卵壳，下面一薄层为卵壳，下面一薄层为卵黄膜，围着原生质和黄膜，围着原生质和卵黄。卵黄。卵孔卵孔卵核卵核原生质网原生质网生殖质生殖质
12、卵壳卵壳卵黄膜卵黄膜 周质周质 卵黄卵黄充塞在原生质网络的充塞在原生质网络的空隙内，但紧贴卵黄膜下空隙内，但紧贴卵黄膜下面的原生质中没有卵黄，面的原生质中没有卵黄，称称周质。周质。卵核卵核位于卵的中央，卵孔位于卵的中央，卵孔在卵的前端，有在卵的前端，有1 1或若干或若干个小孔，是精子进入卵的个小孔，是精子进入卵的通道。通道。卵卵黄黄膜膜周周质质卵卵核核卵卵黄黄原原生生质质网网生生殖殖质质 昆虫卵表面常有各种各样花纹、沟脊、网纹及昆虫卵表面常有各种各样花纹、沟脊、网纹及花冠等花冠等，可用于鉴别不同昆虫的卵。，可用于鉴别不同昆虫的卵。一一种种夜夜蛾蛾的的卵卵二、卵的外部形态二、卵的外部形态1 1、
13、卵的大小、卵的大小 卵的大小因种类不同而有差异。卵的大小因种类不同而有差异。相对较大的卵如螽斯的卵可达相对较大的卵如螽斯的卵可达10mm10mm、蝗虫的卵、蝗虫的卵可达可达7mm7mm。小的卵如葡萄根瘤蚜的卵才小的卵如葡萄根瘤蚜的卵才0.02-0.03mm0.02-0.03mm。多数昆虫的卵长在多数昆虫的卵长在1.5-2.51.5-2.5mmmm之间。之间。2 2、卵的形状、卵的形状p 长圆形、肾形长圆形、肾形 p 半球形、桶形、瓶形、半球形、桶形、瓶形、纺锤形、球形和扁圆形纺锤形、球形和扁圆形 p 具柄具柄 棉蝗的卵棉蝗的卵螽斯的卵螽斯的卵香蕉弄蝶的卵香蕉弄蝶的卵荔枝蝽的卵荔枝蝽的卵蟑螂的卵
14、鞘蟑螂的卵鞘斜纹夜蛾的卵斜纹夜蛾的卵昆虫的卵吗？昆虫的卵吗？三化螟的卵三化螟的卵3 3、卵的颜色、卵的颜色 大部分昆虫的卵初产时为乳白色或淡大部分昆虫的卵初产时为乳白色或淡黄色，以后颜色渐渐加深，呈绿色、黄色，以后颜色渐渐加深，呈绿色、红色、褐色等，孵化前颜色更深。红色、褐色等，孵化前颜色更深。根据卵的色泽可判断卵的发育进度。根据卵的色泽可判断卵的发育进度。三、产卵方式及场所三、产卵方式及场所四、产卵的适应性四、产卵的适应性 大多数昆虫在产卵方式上表现出高度的适应性和选择性。大多数昆虫在产卵方式上表现出高度的适应性和选择性。l 选择性：选择性：首先根据信息素来选择，把卵产在幼虫首先根据信息素来
15、选择，把卵产在幼虫食源上或附近，为幼体提供觅食方便。食源上或附近，为幼体提供觅食方便。l 覆盖物：覆盖物：保护卵不受天敌或同类的侵害，如螳螂、保护卵不受天敌或同类的侵害，如螳螂、蜚蠊的卵包在卵鞘内，许多卵表面具有毛、胶质蜚蠊的卵包在卵鞘内，许多卵表面具有毛、胶质或蜡质等覆盖物或囊被，可避免水分蒸发，又可或蜡质等覆盖物或囊被，可避免水分蒸发，又可避免天敌伤害。避免天敌伤害。l 产在植物组织中：产在植物组织中：可避免卵干燥；可避免卵干燥；l 产多层卵：产多层卵：防止被寄生（外层被寄生，内层不被寄生）防止被寄生（外层被寄生，内层不被寄生）;草蛉把卵产在丝柄的顶端，避免被天敌取食和自相残杀。草蛉把卵产
16、在丝柄的顶端，避免被天敌取食和自相残杀。l 麻醉寄主。麻醉寄主。泥泥 蜂蜂草蛉的卵草蛉的卵螽斯的卵螽斯的卵(枝条枝条)五、昆虫的产卵量五、昆虫的产卵量l 昆虫的产卵量很大。一头棉铃虫可以产下一千粒卵。一昆虫的产卵量很大。一头棉铃虫可以产下一千粒卵。一只朝鲜球坚蚧可以产下两千粒卵。只朝鲜球坚蚧可以产下两千粒卵。l 一只白蚁的蚁后，一天可产几千粒卵，一生的产卵量可一只白蚁的蚁后，一天可产几千粒卵，一生的产卵量可高达高达5 5亿粒。正是由于这种高繁殖率，才保证昆虫在与亿粒。正是由于这种高繁殖率，才保证昆虫在与不良环境的抗争中得以生存。不良环境的抗争中得以生存。第二节第二节 胚胎发育胚胎发育 从昆虫的
17、一个卵发育到能独立生活的个体（即孵从昆虫的一个卵发育到能独立生活的个体（即孵化）的过程称为化）的过程称为胚胎发育。胚胎发育。胚胎发育大致可分为胚胎发育大致可分为卵裂、胚盘形成、胚带形成、卵裂、胚盘形成、胚带形成、胚膜形成、胚体分节和附肢形成、胚动、体壁形胚膜形成、胚体分节和附肢形成、胚动、体壁形成及背合成及背合等阶段（自学）。等阶段（自学）。胚体分节和附肢形成阶段胚体分节和附肢形成阶段与幼虫类型紧密相关。与幼虫类型紧密相关。第七章第七章 昆虫的胚后发育昆虫的胚后发育 昆虫从卵中孵化而出至羽化为成虫昆虫从卵中孵化而出至羽化为成虫的发育过程称为的发育过程称为胚后发育。胚后发育。第一节第一节 昆虫的
18、变态（昆虫的变态（MetamorphosisMetamorphosis）一、变态的含义一、变态的含义 昆虫从幼期状态转变为成虫期状态的现象，称为昆虫从幼期状态转变为成虫期状态的现象，称为变态。变态。在这个过程中包括了在这个过程中包括了外部形态、内部组织构造、外部形态、内部组织构造、生活习性生活习性等方面的变化。等方面的变化。昆虫在进化过程中，为适应不同的昆虫在进化过程中，为适应不同的生活环境及生生活环境及生物学特性的分化，物学特性的分化，形成各种不同的变态类型。形成各种不同的变态类型。二、变态类型二、变态类型 根据根据各虫态体节数目的变化、虫态各虫态体节数目的变化、虫态的分化及翅的发生等特征，
19、的分化及翅的发生等特征，可把昆可把昆虫的变态分为虫的变态分为4 4大类。大类。表变态表变态 原变态原变态 不全变态不全变态 全变态全变态1 1、表变态、表变态 特点：特点：幼体从卵中孵化出来后已基本具备成虫的特幼体从卵中孵化出来后已基本具备成虫的特征；在胚后发育过程中仅是征；在胚后发育过程中仅是个体增大、性器官渐成个体增大、性器官渐成熟等，熟等，而其他特征如幼体和成虫的形态、生活习性、而其他特征如幼体和成虫的形态、生活习性、生活环境等都相同；生活环境等都相同；但到成虫期仍继续脱皮。但到成虫期仍继续脱皮。原始无翅类的石蛃目、衣鱼目原始无翅类的石蛃目、衣鱼目所具有。所具有。经历虫期：卵经历虫期：卵
20、 若虫（仔虫）若虫（仔虫）成虫成虫衣衣鱼鱼的的生生活活史史：示示表表变变态态2 2、原变态、原变态 仅见于仅见于蜉蝣目。蜉蝣目。特点：特点：幼虫期转变为成虫期要经过一个亚成虫期。幼虫期转变为成虫期要经过一个亚成虫期。蜉蝣的幼期水生称稚虫蜉蝣的幼期水生称稚虫naiadnaiad，与成虫形态略，与成虫形态略有差异，腹部具有有附肢演化而成的气管鳃。有差异，腹部具有有附肢演化而成的气管鳃。经历虫期经历虫期：卵：卵 稚虫稚虫 亚成虫亚成虫 成虫成虫气管鳃气管鳃3 3、不全变态、不全变态 原始有翅类中的原始有翅类中的外生翅部（除蜉蝣目外）外生翅部（除蜉蝣目外）的各目的各目昆虫具有的变态类型。昆虫具有的变态
21、类型。特点：特点：个体发育经历个体发育经历卵、幼体、成虫卵、幼体、成虫3 3个虫态，个虫态，翅在幼期体外发育，翅在幼期体外发育，成虫的特征随着幼期虫态的成虫的特征随着幼期虫态的生长发育而逐步显现。生长发育而逐步显现。可分为可分为3 3种类型。种类型。（1 1）渐变态）渐变态 特点：特点：幼体与成虫在外部形态、生活习性、生活环幼体与成虫在外部形态、生活习性、生活环境等方面都很相似，但幼体的翅发育还不完全，性境等方面都很相似，但幼体的翅发育还不完全，性器官也未发育成熟，特称器官也未发育成熟，特称“若虫若虫”（nymphnymph）。）。直翅目、半翅目（大部分）直翅目、半翅目（大部分）、螳螂目、竹节
22、虫目、螳螂目、竹节虫目、蜚蠊目、革翅目、等翅目、啮虫目、纺足目蜚蠊目、革翅目、等翅目、啮虫目、纺足目等昆虫等昆虫所具有。所具有。经历虫期：经历虫期：卵卵 若虫若虫 成虫成虫 卵卵成虫成虫一龄若虫一龄若虫五龄若虫五龄若虫荔荔枝枝蝽蝽生生活活史史美洲大蠊（渐变态）美洲大蠊（渐变态）Insects and PeopleReproduction and Metamorphosis（2 2）半变态）半变态 特点：特点：幼体水生，成虫陆生；幼体水生，成虫陆生；幼体体形、呼吸幼体体形、呼吸器官、取食器官、行动器官及行为等与成虫有器官、取食器官、行动器官及行为等与成虫有明显的分化，明显的分化，特称为特称为半变
23、态，半变态，幼体称稚虫幼体称稚虫（naiadnaiad）。蜻蜓目、襀翅目蜻蜓目、襀翅目昆虫所具有。昆虫所具有。经历虫期：卵卵 稚虫稚虫 成虫成虫蜻蜓生活史成虫（3 3）过渐变态）过渐变态 缨翅目蓟马、半翅目雄蚧、粉虱缨翅目蓟马、半翅目雄蚧、粉虱等昆虫所具有，等昆虫所具有，是不全变态到全变态的一种过渡类型。是不全变态到全变态的一种过渡类型。特点：特点：若虫与成虫均陆生，形态相似，但从幼期若虫与成虫均陆生，形态相似，但从幼期向成虫期转变时要经过一个不食不动的向成虫期转变时要经过一个不食不动的类似蛹的类似蛹的虫龄虫龄（拟蛹），（拟蛹），比一般的渐变态复杂，特称过渐比一般的渐变态复杂，特称过渐变态。变
24、态。经历虫期：经历虫期：卵卵 若虫若虫“前蛹前蛹”“拟拟蛹蛹”成虫成虫蓟蓟马马生生活活史史成 虫4 4、全变态、全变态 有翅类昆虫中内生翅部各目所具有的变态类型。有翅类昆虫中内生翅部各目所具有的变态类型。特点：特点：一生要经过一生要经过卵、幼虫、蛹、成虫卵、幼虫、蛹、成虫4 4个虫态，个虫态，翅在幼期体内发育，翅在幼期体内发育，幼虫和成虫的生活环境、生活幼虫和成虫的生活环境、生活习性及外部形态、内部器官构造等差异很大，习性及外部形态、内部器官构造等差异很大，幼虫幼虫常有暂时性器官（腹足）。常有暂时性器官（腹足）。鳞翅目、膜翅目、脉翅目、双翅目、鞘翅目。鳞翅目、膜翅目、脉翅目、双翅目、鞘翅目。经
25、历虫期：经历虫期：卵卵 幼虫幼虫蛹蛹 成虫成虫卵卵成虫成虫幼虫幼虫蛹蛹家蝇(全变态）全变态）马蜂马蜂家蚕家蚕雀纹天蛾生活史雀纹天蛾生活史(全变态）全变态）卵幼虫蛹成虫草蛉草蛉 (全变态）全变态）卵幼虫蛹（茧）成虫复变态复变态有些全变态类昆虫的幼虫各龄之间由于生活方式有些全变态类昆虫的幼虫各龄之间由于生活方式不同，在体形、结构上发生了明显的分化，因此不同，在体形、结构上发生了明显的分化，因此比全变态更复杂，特称复变态。比全变态更复杂，特称复变态。多为寄生性昆虫，如多为寄生性昆虫，如芫菁、部分寄蝇、捻翅虫、芫菁、部分寄蝇、捻翅虫、部分步甲、拟步甲等。部分步甲、拟步甲等。经历虫期经历虫期（豆芫菁）（豆芫菁）卵卵 三爪蚴三爪蚴 蛴螬型幼虫蛴螬型幼虫 拟蛹拟蛹 蛹蛹 成成虫虫豆豆芫芫菁菁生生活活史史思考题思考题昆虫有哪些生殖方式？昆虫有哪些生殖方式？昆虫产卵方式有哪些选择性和适应性？昆虫产卵方式有哪些选择性和适应性？昆虫的变态有几种类型？昆虫的变态有几种类型？不全变态与全变态有何区别？不全变态与全变态有何区别？
